互联网架构知识启蒙 - 如何用Go语言设计分布式ID生成器

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简介: 互联网架构知识启蒙 - 如何用Go语言设计分布式ID生成器

/ 使用 Go 语言实现分布式 ID 生成器 /

分布式 ID 生成器在分布式系统中广泛应用,本文将简单介绍使用 Go 语言实现一个分布式 ID 生成器的部分代码。

1

 

一、定义生成器接口

首先定义生成器接口:

type IDGenerator interface {
  NextID() (uint64, error)
}

接口只包含获取下一个 ID 的方法。

2

 

二、基于 MySQL 实现

使用 MySQL 自增 ID 实现:

type MySQLGenerator struct {
  db *sql.DB // 数据库连接
}
func (g *MySQLGenerator) NextID() (uint64, error) {
  // 执行自增SQL
  res, err := g.db.Exec("UPDATE id_generate SET id=LAST_INSERT_ID(id+1)")
  // 处理错误
  if err != nil {
    return 0, err
  }
  // 获取结果
  id, err := res.LastInsertId()
  return uint64(id), nil
}

利用 MySQL 自增 ID 可以保证单调递增。

3

 

三、基于 Redis 实现

使用 Redis 的原子计数器实现:

type RedisGenerator struct {
  client *redis.Client // Redis连接
}
func (g *RedisGenerator) NextID() (uint64, error) {
  // Redis INCR生成ID
  id, err := g.client.Incr("id_generate").Uint64()
  if err != nil {
    return 0, err
  }
  return id, nil
}

    4

     

    四、基于 Snowflake 实现

    使用 Snowflake 算法实现分布式 ID:

    type SnowflakeGenerator struct {
      mutex sync.Mutex // 保证并发安全
      timestamp int64 // 时间戳部分
      workerID int64 // 机器ID
      number int64 // 序列号  
    }
    func (g *SnowflakeGenerator) NextID() uint64 {
      g.mutex.Lock()
      defer g.mutex.Unlock()
      // 生成并返回snowflake ID 
      // ......
      return id
    }

    Snowflake 可以生成趋势递增的分布式无序 ID。

    5

     

    五、提供网络服务

    可以将生成器封装为网络服务:

    type IDService struct {
      generator IDGenerator // 生成器
    }
    func (s *IDService) GetID(ctx context.Context) (uint64, error) {
      return s.generator.NextID()
    }

    客户端可以通过 RPC 访问服务获取 ID。

    6

     

    六、实现高可用

    可以通过多点部署、负载均衡等手段提高系统可用性:

    // 创建多个IDService实例
    service1 := IDService{/* generator1 */} 
    service2 := IDService{/* generator2 */}
    // 注册到负载均衡器  
    balancer.Register(service1) 
    balancer.Register(service2)
    // 客户端通过balancer访问
    id, err := balancer.GetID(ctx)

    以上代码示例展示了使用 Go 语言实现分布式 ID 生成器的关键步骤,每个组件都展示部分代码的实现。


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